测量弹簧弹性系数实验装置的改进

基于超声波测距和杠杆放大原理精确测量弹簧弹性系数。该装置使用超声波测量系统来精确测量利用杠杆原理放大后的弹簧的伸缩长度,采用换轮组向上竖直拉弹簧的方式来消除弹簧重力对实验的的影响,从而精确确定形变量及弹簧的弹性系数。该实验装置是一种精确测量弹簧弹性系数的新装置,具有测量误差小、操作简单、直观性强等优点,不仅可以用作为精确测量弹簧弹性系数的装置,而且也可以用作教学演示装置用于课堂教学,激发学生对物理实验的兴趣。     

激光光杠杆弯曲法测杨氏模量

传统杨氏模量测量方法十分繁琐且精确度较低,利用激光光杠杆放大法可以有效解决这一问题。将激光笔作为光源,通过增加镜面与光屏间的距离,极大地提高了光杠杆的放大倍率,使原本弯曲法难以直接测量的铸铁微小位移扩大化,直观化。通过分析实验数据,测量精度较传统实验方法有显著提高,并解决了传统实验过程中用测微目镜读微小位移量时造成视力疲劳的缺陷。新型实验方法利用激光笔具有体积小、亮度高,方向性好的优点,将其与光杠杆放大法相结合,并应用到传统实验中,使形变直观,误差减小。     

超声波探测技术原理实验

介绍了超声波测距和超声波测速的基本原理及应用。根据超声波探测技术中的测距和测速原理设计制作了相关实验组件。利用数据采集系统对超声波测距、超声波测速中的时间延迟、距离、频移量进行了测量,给出了声速、计算距离,相对速率等结果及误差分析。     

“杨氏模量测定实验”知识可视化导学的设计与应用

随着信息时代的高速发展,知识可视化作为提高人与人之间知识传播与创新的重要途径,越来越受到教育领域的关注与重视.“杨氏模量测定实验”是一项经典的大学物理实验项目,针对该实验项目在教学中所面临的实际问题,结合现代信息技术手段及学生学习认知特点,提出基于知识可视化“杨氏模量测定实验”实验导学的教学设计.通过“杨氏模量测定实验”可视化导学在实际教学中的运用,认为知识可视化这一方式可以将各个教学环节的教学内容恰到好处的表现出来,可以将关键知识有效快速地传递给学生,提高实验预习效率.     

演示物体微小形变的简易装置

高一物理(甲种本)课本14页,图1—10所示是演示微小形变的装置,这一装置是利用光在均匀媒质中的直线传播和平面镜组对光线的两次反射即“光杠杆的放大作用”原理制成的。用这套装置进行实验操作需要局部遮光的房间或暗室,平行光源等器材,使用起来比较麻烦。我们设计了一种操作简便的实验装置,现介绍如下。一、实验器材和组装 1.器材垫木两块,长木板(80×9.5     

光杠杆显示微小形变放大倍数的探讨

通过构建物理模型，利用几何知识和光的反射定律分析、探讨了光杠杆显示微小形变放大倍数计算的几种情况。     

引导学生在家庭条件下进行某些物理实验的探讨

初中物理教学是以提高全体学生的科学素养为目标,是以尊重学生已有的知识和经验,倡导自主、合作、探究的学习方式,让课堂充满创新活力,学生学习以“真学”为前提,“深学”为目标,“乐学”为学习的最高境界.教师可以通过实验将教材内容生活化,物理知识趣味化,让学生主动深入地探究.课堂实验的不足就成为影响学生素养提高的一大弊端,家庭实验却可以让学生继续保持甚至提高学习兴趣,最大限度地调动学生的学习积极性,培养他们大胆探究、勇于创新的意识.     

多级光杠杆放大原理及探讨

改进了传统光杠杆测微位移的原理,提出了光杠杆多级放大的理念,解释了多级光杠杆的放大原理及得到了多级光杠杆的放大倍数,多级光杠杆可极大提高了微小形变的放大倍数,并得到了测量前光杠杆反射镜与调节反射镜不平行而有微小偏移与入射光线与调节反射镜不垂直,均不会影响多级光杠杆放大倍数的结论。     

基于位移光栅尺的拉伸法弹性模量测量

基于光栅光学原理,利用位移光栅尺测量了弹性模量,建立了位移光栅尺拉伸法测量系统,通过实验获得金属丝在拉伸过程中的微小形变量数据,再利用拉伸法测量弹性模量与微小形变量之间的关系,最终实现弹性模量的测量.     

突出创新思维,考查核心素养——评“八省联考”物理实验题

概述了“八省联考”物理实验题情况,指出其特点为“突出创新思维,考查核心素养”,即:目的创新强化物理观念,器材创新强化社会责任,装置创新强化科学探究,设问创新强化科学思维.给出“四多”教学建议:实验原理多式,数据呈现多变,测量工具多种,设置问题多样.     

基于温度补偿的超声波测距系统设计

基于温度补偿的超声波测距系统设计由AT89S51单片机、发送电路、接收电路、温度补偿电路和显示电路等5部分组成。通过实验对温度、距离衰减及时间差测量进行补偿,利用超声波反射特性对障碍物进行测距。实验结果表明：系统性能稳定,测距精度高,环境适应性更强在超声波测距范围内,最大误差不超过2CM。     

新型固体热胀冷缩综合演示仪与相关物理原理的讨论

固体热胀冷缩实验一般都采用"金属环+金属球"进行演示.本文对该演示实验相关物理原理进行了深入研究,并利用固体热胀冷缩特性作为"激光电路系统的通断控制"开关,利用"光路的微小放大作用"显现固体热胀冷缩的效果,研制出一种新型固体热胀冷缩综合演示仪.     

自制综合创新教具突破静电教学重点

不少教师在教学电学知识时,无法让学生形象地体验到电学概念.依托创新实验教具开展的教学不仅可以起到化抽象理论为形象认知的作用,还可以充分调动学生学习积极性,激发学习兴趣.本文设计了"静电跑道"与"悬浮静电泡"课堂教具,并对教具的原理、制作、使用过程与课堂应用进行分析,从而帮助教师建构探究型课堂,进而起到通过实验现象解释内化知识要点、依托原理分析渗透物理核心素养的作用.     

阿贝成像原理和空间滤波实验

"阿贝成像原理和空间滤波"是北京大学"普通物理实验"课程的传统实验,其目的是引导学生通过实验学习光学傅里叶变换以及空间频率、空间频谱和空间滤波等相关概念,探究光学成像和光学信息处理的基本原理、实验技术与方法.此实验涉及丰富的实验现象和物理与数学的综合知识,教学上颇具挑战性.本文利用显微成像的波动光学理论阐述阿贝成像原理,并配置相应的实验内容、技术方法和可以扩展的实际应用,希望从深度和广度上综合把握该实验的教学,以便引导学生的自主性实验探究.     

基于AVR单片机的超声波测距系统构建

为了提高超声波测距精度,构建了基于AVR单片机的测距及数据处理系统。分析了超声波测距的原理,以AVR单片机为处理器设计了超声波产生和发射电路、超声波接收和信号处理电路以及温度测量和补偿电路等。针对温度对超声波速度的影响,根据超声波速度与温度的关系,设计了超声波速度补偿算法。为了提高回波时间测量准确性,减小随机噪声及空气中其他杂散播干扰的影响,采用均值数字滤波方法,对计数时间进行处理。实测结果表明,在3cm~400cm范围内,超声波测距系统测量数据准确,最大误差为0.66cm。     

自组装偏振光定量探究实验研究

给出一种借助数字化光照度传感器可定量探究光波的横波性以及鉴别白糖水具有旋光性的自组装仪器,使实验具有形象、直观、测量光照度精确、实验结果易分析等特点。实践证明,用该仪器进行光的偏振实验可以提升物理图像的可视化,使学生更好的的理解光的偏振原理。     

大学物理演示实验资源有效利用探索

物理演示实验在帮助学生理解物理理论、加深知识记忆、激发科学兴趣等方面有独特的作用。中国绝大部分的高校都建有物理演示实验室，中国矿业大学目前已建成3个物理演示实验大厅，有超过120套演示实验仪。本文探讨了中国矿业大学在物理演示实验资源有效利用方面进行的探索，比如让物理演示实验进理论课课堂常态化；让大学生参与物理演示实验仪的开发探究；对社会大众开放物理演示实验室等。分析了在探索物理演示实验资源有效利用时遇到的问题和困难，并给出了解决这些问题的可能方案。这些探讨有助于最大限度地发挥演示实验在辅助理论教学、培养学生的创新能力及宣扬科学精神等方面的作用，也可以为开设或即将开设物理演示实验的高校提供参考。     

微小形变电测法的教学内容设计和优化研究

微小形变电测法是大学物理实验中一个非常有特色的综合性创新实验。通过电阻应变片将悬臂梁的微小形变转变为电阻的变化，从而实现微小形变的电测量。结合实验中所蕴涵的国家重大需求及工程问题，以中国航空大型飞机和航母特种钢的设计与研制为例，融入课程思政内容，激发学生的学习热情和爱国热情，使学生综合素质得到全面发展，同时对大学物理实验的教学和研究也具有一定的指导意义和实践价值。     

好奇·兴趣·感悟·反思·理性思维——关于科学探究的几点思考

科学探究不仅是科学研究的重要一环，也是科学教育不可或缺的重要组成部分．全日制义务教育《物理课程标准》（实验稿）指出：“物理课程应该改变过分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识．”那么我们可以比较一下学生的科学探究与科学家的科学研究，看一看它们是否相似．     

利用智能手机外设传感器可视化测量导热系数

基于传统导热系数的测量方法,将集成式温度传感器换为测温更加灵敏且能通过蓝牙与智能手机连接实现可视化测温的探针温度传感器,利用其配套软件导出实验数据至手机Excel并直接利用手机Excel拟合出“温度-时间”曲线,计算待测物体的导热系数.研究结果表明,与传统方法相比探针法测得的实验结果相对误差更小、不确定度也更小.利用智能手机外设传感器进行可视化测量,不仅可以扩充智能手机的物理测量范围,还可以发挥智能手机的计算功能,从而在一部手机上完成物理测量和数据处理的全过程,方便开展居家实验,为今后创新性实验研究开创新的思路.